文档介绍：第三章移动通信的信号处理技术 (本章部分内容为教材第四章)
第一节、语音编码技术
第二节、均衡技术
第三节、分集技术
第四节、交织与信道编码技术
一. 语音编码概念

第一节、语音编码技术
第一节、语音编码技术
语音编码技术即为模拟语音转化为数字语音的技术,它决定了
收到话音的质量和系统容量(量化误差与码速率)。
64kb/s的A律或μ律的对数压扩PCM语音编码已经得到了
广泛的应用,可以保证话音的可懂度和清晰度要求
(40dB动态范围下26dB信噪比)
PCM信号占用频带要比模拟通信系统中的一个标准话路
带宽(3 kHz)宽很多倍。
语音编码追求的目标:以较低的速率获得高质量编码。
一. 语音编码概念
话路速率低于64kb/s的语音编码方法,称为语音压缩编码技术
语音压缩编码的目的:在保持一定复杂程度和通信时延的前提下,使用尽可能少的信道容量,传送尽可能高质量的语音。
语音压缩编码可划分为波形编码、参量编码和混合编码三大类型。
第一节、语音编码技术

时域波形编码是在时域按照某种方法将离散的语音信号样值变换成一个一定位数的二进制码组的过程,由量化和编码两部分构成。
64kb/s的A律或μ律的对数压扩PCM语音编码属于典型的时域波形编码。
输入语音信号的当前样值与按前一时刻信号样值的编码经本地解码器得出的预测值之差(样值的增量)用一位二进码进行编码传输的方法称作增量调制,简称为DM或ΔM。
ΔM是时域波形压缩编码最简单的一种,
速率为32kb/s,但量化误差较PCM大。

第一节、语音编码技术
差分脉码调制(DPCM)是对相邻样值的差值量化、编
码,而后进行传输,相邻样值的差值比样值本身小,
预测误差的幅度变化范围小于原信号的幅度变化范
围,可以用较少的比特数表示差值。
在相同量化噪声条件下,DPCM的量化比特数小于PCM,从而达到语音压缩编码的目的。
自适应差分脉码调制(ADPCM)是在差分脉码调制(DPCM)的基础上发展起来的,主要特点是用自适应量化取代固定量化,用自适应预测取代固定预测。
自适应量化指量化台阶随信号的变化而变化,使量化误差减小;
自适应预测指预测器系数{ai}可以随信号的统计特性而自适应调整,提高了预测信号的精度,从而得到高预测增益。
ADPCM大大提高输出信噪比和编码动态范围。
在维持PCM数字电话相同的语音质量下,
ADPCM允许用32 kb/s比特率编码。
第一节、语音编码技术

频域波形编码是将语音信号分成一系列频率成份,单独进行
量化和编码。
不同的频率采用不同的优先权,量化噪声仅包含在本频带
中,可避免频带外的谐波失真。
如子带编码(SBC-Sub-BandCoding),将语音信号频带分割
成若干个带宽较窄的子带,据感知标准分别对这些子带信号
进行独立编码的方式。较敏感的频率范围取量化误差小一些
可得到可观的质量改善。
第一节、语音编码技术
子带编码首先通过一组带通滤波器把输入信号频带分拆成若干个
子带信号,每个子带信号经过调制后,被变换成低通信号,
然后进行单独的编码(通常采用自适应PCM编码),
再将各路子带码流用合路器复接起来。
在接收端,采用完全类似的逆过程得到恢复的语音信号,
第一节、语音编码技术
第一节、语音编码技术
子带的划分没有统一的标准
16kb/sSBC系统典型参数
,语音质量
与32 kb/s 的ADPCM相当。
考虑低比特率处理的复杂性与相对语音质量,
子带编码的比特率低于16kb/s时有意义;
高于20kb/s时,复杂性增加,而容量收益不大。
第一节、语音编码技术

语音信号可用一些描述语音特征的参数表征。
分析提取语音的这些参数,对它们量化编码传输,收端解码后
用这些参数去激励一定的发声模型即可重构发端语音。
通过对语音参数编码来传输语音的方式称为语音参量编码。